Вход

Поколение ЭВМ

Реферат по информатике и информационным технологиям
Дата добавления: 18 марта 2007
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 78 кб (архив zip, 15 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

Поколение ЭВМ


Необходимость в вычислениях всегда была неразрывно связана с практической деятельностью человека. Понятие числа возникло задолго до появления письменности. Люди очень медленно и трудно учились считать , передовая свой опыт из поколения в поколение . По мере роста потребностей в вычислениях и развития методов вычислений возникали и развивались приспособления для счета.

Древнейшим счетным инструментом, который сама природа предоставила природа в распоряжение человека, была его собственная рука. Для облегчения счета люди стали использовать пальцы- сначала одной руки , затем обеих , а в некоторых племенах и пальцы ног. Счет на пальцах использовался очень долго- время его возникновения определить очень трудно. В XVI в. его приёмы излагались еще в учебниках. В наше время им пользуются остальные народности и маленькие дети , постигающие понятие числа.

Следующим шагом в развитии счета стало использование камешков или других предметов , а для запоминания чисел- зарубок на палках или костях животных , узелков на верёвках.

Раннему развитию письменного счета препятствовала сложность арифметических действий при существовании в то время способах записи чисел. Попробуйте перемножить числа 26 и 18 , не записывая их так как мы привыкли. Вряд ли сразу удастся даже придумать как это сделать. Кроме того ,писать умели немногие и отсутствовал учебный материал для письма- пергамент начал производится со II в. до н. э папирус был слишком дорог , а глиняные таблички неудобны в пользовании. Эти обстоятельства объясняют появление специального счетного прибора . называемого абаком. К V в до н. Э он получил широкое распространение в Египте, Греции, Риме. Абак представлял собой доску с желобками , в которых по позиционному принципу размещали какие-нибудь предметы-камешки , косточки и т. п . историки полагают ,что абак был походным инструментом купцов, поскольку значения , приписываемые камешками в различных желобках , соответствовали различным денежным единицам.

В Древнем Риме абак назывался abaculi или calculi. Латинское слово calculus означает камешек , галька. От него произошло в дальнейшем слово calculator – перекладывать камешки , подсчитывать . Сегодня так называется настольное или карманное вычислительное устройство - микрокалькулятор.

Впоследствии абак был усовершенствован- доска была заменена рамкой , камешки _ шариками или дисками , нанизанными на нитки или прутики. И получились счеты , которые и в настоящее время еще используются . Русские счеты появились на рубеже XVI и XVII вв.

Примерно в VI в. н. Э в Индии сформировались весьма совершенные способы записи чисел и правила выполнения арифметических операций , называемые ныне десятичной системой счисления. В IX в. великий математик и астроном Абу Джафар Мухаммад ибн Муса аль Хуваризм написал знаменитый труд ,,Китаб ал-джебр в*алмукабалаФ(Правила восстановления и преобразования) . В нем он изложил и развил эту систему счета , которая и стала общепринятой в арабском мире . Книга была переведена на латынь – в то время язык науки – в XII в. и оказало сильное влияние на развитие европейской математики . Значки , с помощью которых записываются числа , были придуманы в Индии , но к нам пришли из Персии , поэтому мы называем их арабскими цифрами.

С XIII в. в западной Европе не совсем мирно существует две арифметические школы – абакистов (от абака) и алгоритмиков (от аль Хорезми) . Дело в том, что счет на абаке проще , ибо не требует сложения и умножения , В этом отношении способы счета алгоритмиков труднее , но зато позволяют выполнять более сложные вычисления – характерным примером являются умножение и деление. Поэтому после двух столетий соперничества в конце концов победили алгоритмики , чему способствовало помимо прочего распространение письменности и бумаги . Однако первым прибором для вычисления был абак , Но он не очень приспособлен для умножения и деления . Поэтому блестящим достижением математики явилось изобретение лагорифмов Джоном Непером ( 1550- 1617). Это дало возможность заменить умножение и деление сложением и вычитанием и привело к созданию намного более совершенного и очень полезного инструмента – логарифмической линейки.

Вычисления с помощью логарифмической линейки производятся быстро , просто , но приближенно . И , следовательно , она не годится для точных, например финансовых расчетов.

Эскиз механического суммирующего устройства был разработан еще Леонардо да Винчи (1452-1519) Первая механическая счетная машина была изготовлена в 1623 г. профессором математики Вильгельмом Шиккардом ( 1592 – 1636) . Но машина Шиккарда вскоре сгорела во время пожара , а рукописи Леонардо да Винчи были обнаружены лишь в 1967 г. Поэтому биография механических вычислительных устройств ведется от суммирующей машины . изготовленной в 1642 г. Блезом Паскалем (1623-1662) , в дальнейшем великим математиком и физиком.

В 1673 г. другой великий математик Лейбниц разработал счетное устройство , на котором уже можно было умножать и делить. С некоторыми усовершенствованиями эти машины , а названы они были арифмометрами, использовались до недавнего времени.

Суммирующие машины , изобретавшиеся в XVII-XVIII вв., были ненадежны ,неудобны в работе и не были еще по-настоящему необходимыми . Лишь в XIX столетии рост промышленности , транспорта и расширение коммерческой деятельности банков сделали построение быстродействующих и надежных счетных машин актуальной задачей .

Первая фирма специализировавшаяся по выпуску счетных машин , была основана в США в 1887 г. В России арифмометры начали выпускаться с 1894 г. и производились более 70 лет.

Все вычислительные устройства , о которых шла речь , были ручными , т. е . требовали участия человека в процессе вычислений. Для выполнения каждой операции нужно было набрать исходные данные и привести в движение счетные элементы механизма . Результаты почти всех операций необходимо было записывать . Даже использование современных электронных калькуляторов инженерного типа , выполняющих арифметические операции за доли секунды , не даст большого выигрыша в скорости , так как почти всё время занимает набор чисел на клавиатуре и запись промежуточных результатов .

Мысль о создании атоматической вычислительной машины , которая бы работала без участия человека , впервые была высказана английским математиком Чарльзом Бэббиджем ( 1791 – 1864) в начале XIX в. В 1820-1822 гг. он построил машину , которая могла вычислять таблицы значений многочленов второго порядка . С 1934г. и до конца жизни Ч.Бэббидж работал над чертежами универсальной вычислительной машины , но сложность разработки чисто механического устройства и финансовые трудности не позволили ему изготовить работающий экземпляр.

Сущность идеи Бэббиджа Заключалась в том , что машина могла бы автоматически выполнить арифметические операции , если бы ей каким -либо образом было задано, какие операции , с какими числами и в какой последовательности она должна выполнить. Однако недостаточный уровень развития техники привёл к тому , что идеи Бэббиджа были осуществлены только в конце 30-х годов нашего века в машинах , работавших на электромагнитных реле. Первые вычислительные машины , у которых основными элементами были не реле , а электронные лампы были построены в Англии и США в 1943-1946 гг.

В СССР первая ЭВМ была построена в 1950 г. в Киеве под руководством академика С. А. Лебедева. Она называлась МЭСМ – малая электронно-счетная машина . Это было эксперементальное изделие , но уже в 1952 г. появилась серийно выпускаемая машина БЭСМ – быстродействующая электронно-счетная машина , последние варианты которой успешно работают и сейчас .

С этого времени и началось весьма энергичное развитие вычислительной техники . Ламповые машины не отличались высокой надежностью – ежедневно перегорало около 20 –30 ламп из нескольких десятков тысяч . Кроме этого они потребляли много энергии и занимали площядь примерно с баскетбольное поле.

С середины 50-х годов в Англии , Италии , Франции , ФРГ , СССР , США , Японии выпускаются машины , в которых электронные лампы заменены транзисторами , более надежными , экономичными и намного меньшими по размерам.

Однако и они в начале 60-х годов уступили место еще более совершенным элементам – интегральным микросхемам . В одной микросхеме , сопоставимо по размерам с транзистором , размещалась электронная схема , содержащая десятки транзисторов .

В настоящее время широко используются большие интегральные схемы (БИС) . В каждой из них на кристалле площадью около 1 квадратного сантиметра располагаются сотни тысяч транзисторов . На таких микросхемах реализуется целые узлы ЭВМ . Габариты весьма мощных современных компьютеров позволяют поставить их на стол . Такие ЭВМ обычно предназначаются для индивидуального пользования на любом рабочем месте .

Вычислительные машины создавались в начале для обеспечения и ускорения именно вычислений . Однако постепенно становились все более ясно , что на ЭВМ можно обрабатывать текстовую информацию , графическую , звуковую и т. д. Возможности этого кроются в создании кодирования и методов обработки такой информации


© Рефератбанк, 2002 - 2017